Изопикны / ˌ aɪ s ə ˈ p ɪ k n l / [1] — это слои в океане, которые стратифицированы на основе их плотностей и могут быть показаны в виде линии, соединяющей точки определенной плотности или потенциальной плотности на графике. Изопикны часто отображаются графически, чтобы помочь визуализировать «слои» воды в океане или газов в атмосфере аналогично тому, как контурные линии используются на топографических картах для визуализации топографии .
Водные массы в океане характеризуются своими свойствами. Такие факторы, как плотность, температура и соленость, могут быть использованы для идентификации этих масс и их происхождения, а также для определения их местоположения в водной толще. Плотность играет большую роль в стратификации океана на слои. В водоеме с увеличением глубины увеличивается и плотность; водные массы с самой высокой плотностью находятся внизу, а с самой низкой плотностью — наверху. Обычно теплая пресная вода менее плотная, чем холодная соленая вода, поэтому более холодная вода будет погружаться под более теплую воду. Изопикны используются для отображения этого вертикального распределения воды. Изменения температуры и солености вдоль изопикн можно описать с помощью остроты . Это создает различимые слои воды с разными физическими свойствами. Это явление называется стратификацией . Слои удерживаются на месте большими различиями в физических и химических свойствах между слоями, которые предотвращают смешивание. Турбулентность может нарушить границы между слоями, заставляя их изгибаться, что приводит к тому, что изопикны кажутся неровными. Эти границы известны как диапикны (Talley, 162). Способы, которыми трансформируются изопикны и диапикны, могут использоваться океанографами для определения силы, вызвавшей подводное возмущение.
Изопикническое смешивание и диапикническое смешивание работают вместе, чтобы смешивать и вентилировать весь океан. Изопикническое смешивание происходит, когда поверхностные воды, перемещающиеся во внутреннюю часть океана, обычно движутся горизонтально, вдоль изопикнических слоев, оседая в их правильном зависящем от плотности слое (Talley, 67). Этот процесс важен для вентиляции океана кислородом. Диапикническое смешивание — это движение воды либо путем подъема, либо путем опускания. Это смешивание происходит вертикально, через границы изопикнического слоя. Эти процессы смешивания необходимы для распределения питательных веществ и подъема холодной придонной воды. Смешивание вод одинаковой плотности происходит легче, чем поперек плотностей, поэтому диапикническое смешивание происходит не так часто, как изопикническое смешивание
В метеорологии изопикны используются для отображения различных слоев газов в атмосфере. В атмосфере различные степени влажности, температуры и давления изменяют плотность воздуха. Изопикны не используются в метеорологии так часто, как в океанографии, поскольку градиенты плотности, наблюдаемые в атмосфере, обычно постепенны, [2] в отличие от стратифицированных водоемов. В этих случаях изопикны менее актуальны, поскольку они не отображают никаких существенных особенностей.